基于Python的森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)分析實(shí)踐

目錄
第1章 森林資源調(diào)查方式及數(shù)據(jù)形式 1
1.1 國(guó)家森林資源連續(xù)清查 1
1.1.1 調(diào)查方法 2
1.1.2 樣地調(diào)查因子及樣木信息 3
1.1.3 樣地?cái)?shù)據(jù)形式 4
1.2 森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查 5
1.2.1 小班邊界區(qū)劃 6
1.2.2 小班因子調(diào)查 6
1.2.3 小班數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式 7
1.3 地理空間數(shù)據(jù) 7
1.3.1 空間坐標(biāo)系統(tǒng) 7
1.3.2 柵格數(shù)據(jù) 8
1.3.3 矢量數(shù)據(jù) 8
第2章 Python基礎(chǔ)及相關(guān)分析工具 10
2.1 Python開(kāi)發(fā)環(huán)境配置 10
2.1.1 Anaconda安裝 10
2.1.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境推薦 10
2.2 常用的庫(kù) 13
2.2.1 NumPy和SciPy 13
2.2.2 Pandas 13
2.2.3 GDAL 13
2.2.4 Geopandas 13
2.2.5 Scikit-learn 14
2.2.6 Matplotlib 14
2.2.7 Seaborn 14
2.3 Python的編程基礎(chǔ)知識(shí) 14
2.3.1 Python基本語(yǔ)法 14
2.3.2 Python數(shù)據(jù)類(lèi)型 15
2.3.3 Python數(shù)據(jù)運(yùn)算 17
2.3.4 Python流程控制語(yǔ)句 19
2.3.5 Python函數(shù)設(shè)計(jì) 20
2.3.6 Python包的導(dǎo)入和使用 21
2.4 Pandas數(shù)據(jù)處理和分析的主要函數(shù) 21
2.4.1 屬性字段計(jì)算方法 21
2.4.2 groupby統(tǒng)計(jì)分析 22
第3章 數(shù)據(jù)清洗方法及可視化 29
3.1 數(shù)據(jù)清洗的主要過(guò)程 29
3.2 數(shù)據(jù)讀取及輸出 29
3.2.1 數(shù)據(jù)讀取 30
3.2.2 數(shù)據(jù)輸出 31
3.3 數(shù)據(jù)初步探索性分析 32
3.4 臟數(shù)據(jù)判斷 35
3.4.1 缺失值判斷 35
3.4.2 重復(fù)值檢測(cè) 37
3.4.3 異常值檢測(cè) 38
3.5 臟數(shù)據(jù)處理 39
3.5.1 數(shù)據(jù)規(guī)整化 39
3.5.2 缺失值處理 42
3.5.3 重復(fù)值處理 44
3.5.4 異常值處理 45
3.6 數(shù)據(jù)可視化方法 46
3.6.1 柱狀圖表示單變量的變化 46
3.6.2 直方圖描述單變量的分布 47
3.6.3 箱線圖描述變量的分布 48
3.6.4 散點(diǎn)圖描述兩個(gè)變量之間的關(guān)系 48
3.6.5 熱力圖描述兩個(gè)變量之間的相關(guān)性 49
第4章 森林資源樣地調(diào)查數(shù)據(jù)的處理和分析 50
4.1 樣地屬性特征計(jì)算 50
4.1.1 平均樹(shù)高、胸徑統(tǒng)計(jì) 50
4.1.2 林分蓄積量計(jì)算 52
4.1.3 森林生物量計(jì)算 53
4.1.4 生物多樣性指數(shù) 59
4.2 林分結(jié)構(gòu)特征分析 61
4.2.1 林分非空間結(jié)構(gòu)特征 61
4.2.2 林分空間結(jié)構(gòu)特征 68
4.3 基于一類(lèi)清查數(shù)據(jù)的總體森林資源統(tǒng)計(jì) 76
4.3.1 面積估算 77
4.3.2 蓄積量估算 78
第5章 森林規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)處理 80
5.1 林地面積統(tǒng)計(jì)表制作 80
5.2 林地蓄積量統(tǒng)計(jì)表制作 82
5.3 林種統(tǒng)計(jì)表 84
5.4 喬木林面積、蓄積量按齡組統(tǒng)計(jì)表 89
5.5 生態(tài)公益林（地）統(tǒng)計(jì)表 90
第6章 地理空間數(shù)據(jù)的處理 92
6.1 高程數(shù)據(jù)處理 92
6.1.1 坡度 92
6.1.2 坡向 95
6.2 遙感影像處理 98
6.2.1 遙感數(shù)據(jù)處理所需要的包 98
6.2.2 遙感指數(shù)計(jì)算 100
6.2.3 紋理指標(biāo)計(jì)算 102
6.2.4 計(jì)算結(jié)果的輸入保存 110
6.3 矢量數(shù)據(jù)處理 112
6.3.1 矢量數(shù)據(jù)讀取 112
6.3.2 數(shù)據(jù)重投影 113
6.3.3 幾何形狀處理 114
6.3.4 緩沖區(qū)分析 115
6.3.5 疊加分析 116
6.4 根據(jù)空間位置提取相應(yīng)參數(shù) 119
6.4.1 矢量裁剪 119
6.4.2 根據(jù)空間位置提取遙感參數(shù) 122
第7章 多源森林資源數(shù)據(jù)建模分析 127
7.1 聚類(lèi)模型 127
7.1.1 k均值聚類(lèi) 127
7.1.2 Mean Shift聚類(lèi) 131
7.1.3 DBSCAN 133
7.2 回歸模型 136
7.2.1 線性回歸 137
7.2.2 非線性回歸 139
7.2.3 支持向量機(jī)回歸 143
7.2.4 隨機(jī)森林回歸 146
7.3 分類(lèi)模型 148
7.3.1 k近鄰算法分類(lèi) 152
7.3.2 決策樹(shù)分類(lèi) 153
7.3.3 支持向量機(jī)分類(lèi) 155
7.3.4 隨機(jī)森林分類(lèi) 156
7.4 圖像分類(lèi)精度評(píng)價(jià) 158
7.4.1 混淆矩陣 158
7.4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo) 159
參考文獻(xiàn) 163